控轧控冷工艺对高强度锚杆钢组织和性能的影响

随着矿井深度的增加,对锚杆支护强韧性的要求越来越高,为了应对这一情况,需要研发出更高强度的锚杆钢。利用锚杆钢研究了轧制工艺、冷却工艺与珠光体、铁素体相比例,析出相析出行为及力学性能的关系。研究结果表明,在中轧后、精轧前采用适当水冷+回复段处理的复合工艺可使晶粒更细小、组织更均匀。对超高强度锚杆钢进行热压缩变形试验,由热模拟试验结果确定相转变温度为A_c1=737 ℃、A_c3=886 ℃。最终筛选出入精轧温度为810 ℃、回复段温度为800 ℃时,可获得的晶粒尺寸达4 μm,珠光体体积分数为66.8%,铁素体体积分数为33.2%,珠光体片层间距达200 nm;另外调整V、Cr、N等析出以提高锚杆钢的强韧性,较低的回复温度有利于细小、弥散、V(C/N)析出相的析出,V(C/N)的析出可进一步改善锚杆钢的力学性能。由该控轧控冷工艺轧制的锚杆钢屈服强度为780 MPa、抗拉强度为930 MPa、硬度为291HV、伸长率为20%。     

含铁铜基陶瓷复合材料高温氧化行为与耐磨性研究

在25,250,350和450℃高温摩擦磨损实验条件下,对两种不同铁含量的Cu基摩擦材料进行高温氧化行为及耐磨性研究。结果表明:Fe在Cu基体中的尺寸、分布影响Cu基摩擦材料的高温抗氧化性和耐磨性,随实验温度升高,Cu基摩擦材料试样中Cu氧化产物为Cu2O,Fe从Fe2O3转变为Fe3O4,金属氧化膜厚度逐渐增加;Fe以小尺寸、均匀分布于Cu基体时,更有利于提高Cu基体整体的抗氧化性能,在350~450℃可形成稳定的氧化膜降低粘着磨损,展现出了较好的高温耐磨性能;而Fe以较大尺寸分布在Cu基体中时,则使Cu基体出现氧化不均匀现象,不利于高温耐磨性能的提高。     

铁素体-奥氏体异种钢接头的界面组织及力学性能

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和服役寿命，设计了专用的镍基填充材料及组合焊接接头。通过对不同焊缝接头的高温蠕变力不试验，焊缝界面组织变化分析，碳扩散和热应力的测试分析，认为在高温低力的条件下，接头焊缝界面及热影响区碳元素扩散迁移和碳化物聚集是影响接头蠕变断裂强度的重要原因。     

2707超级双相不锈钢搅拌摩擦焊接头焊缝区的微观组织演变

在焊接速度为100 mm/min,搅拌头转速分别为300、400和500 r/min的工艺参数下,对2707超级双相不锈钢进行了搅拌摩擦焊试验,利用扫描电镜的背散射电子成像和EBSD技术对接头焊缝区的微观组织进行了分析。结果表明,转速为300 r/min时,焊缝区铁素体相首先发生动态再结晶,奥氏体相未观察到明显的再结晶;转速为400 r/min时,奥氏体相开始出现动态再结晶。随着转速的增加,铁素体相和奥氏体相都发生了动态再结晶,小角度晶界比例逐渐减小,大角度晶界比例逐渐增加。不同焊接工艺参数下焊缝区两相的晶粒尺寸均小于母材的晶粒尺寸。     

Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相稳定性与弹性性能第一原理研究

采用基于密度泛函理论的Castep和Dmol程序软件包,计算了Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相的结构稳定性、弹性性能与电子结构。形成热和结合能计算结果表明:Al2Y具有最强的合金化形成能力和结构稳定性;热力学性质计算结果表明:在298~573 K温度范围内,Al2Y的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,Al2Ca次之,Mg17Al12最差,Y和Ca合金化Mg-Al系合金形成Al2Y及Al2Ca利于提高镁合金的高温抗蠕变性能;弹性常数的计算结果表明:3种金属间化合物均为脆性相,Mg17Al12的塑性最好;采用弹性常数计算结果预测的Al2Y熔点最高,其结构热稳定性最好。态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:Al2Y结构最稳定的原因,主要源于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的共价键作用。     

直流电沉积法制备纳米晶体镍镀层及其热稳定性的研究

利用直流电沉积技术,系统分析电流密度和镀液糖精浓度对纳米晶体镍性能的影响。电流密度在0.5-1.5 A/dm2 范围内时,可调节糖精浓度制备出415-603Hv的显微硬度宽分布的纳米晶镀层。小电流密度0.5 A/dm2 时,随糖精浓度增大,镀层(200) 面衍射强度增强,结构由(111), (200)双织构向(200)面转变,且镀层内应力值降低,增大到1.2g/L时,内应力降为0MPa。镀层晶粒尺寸为28~98nm时,直到600℃晶粒才开始长大,结构稳定性较好;晶粒尺寸为10nm时,晶粒在317℃异常长大,其结构稳定性显著下降。     

950℃时效条件下硼对S31254不锈钢析出相的影响

采用管式加热炉对S31254不锈钢在950℃下时效不同时间的第二相析出行为进行了研究,重点研究了硼的添加量对析出速度的影响规律。研究表明,在950℃保温约5 min后不添加硼的S31254不锈钢就可以看到明显的第二相析出;当添加0. 002%的硼后,第二相的析出时间延长到10 min,且时效时间在30 min后才会大量析出第二相;当继续添加硼到0. 004%后,第二相的时间析出延长到了30 min,且析出的第二相尺寸要小于不添加硼的试样。     

半导体ZnTe/GaAs界面层错的高分辨显微分析

本项研究对经热壁外延（ＨＷＥ）生长在ＧａＡｓ基底上的ＺｎＴｅ进行分高分辨显微结构的观察，在ＺｎＴｅ／ＧａＡｓ界面上不仅存在着混合型全位错的扩展，而且首次发现类似螺旋位错分解的层错，并将其归结为原子在不全位错之后的堆积。     

半矢量模式求解在光波导弯曲损耗计算中的应用

以柱坐标下的半矢量波动方程为基础,采用基于完美匹配层(PML)边界条件的有限差分方法,对弯曲波导进行模式求解,进而得到波导弯曲引起的辐射损耗.基于计算得到的直弯波导的模场分布,采用二维重叠积分法计算了两者连接时的过渡损耗.计算结果与已有实验结果符合较好.采用该方法,研究了SOI脊型波导的弯曲损耗与波导结构参数之间的关系,并对直弯波导的连接进行了优化.